JPS61186414A - 鋼板等の残留応力改善方法 - Google Patents
鋼板等の残留応力改善方法Info
- Publication number
- JPS61186414A JPS61186414A JP2705085A JP2705085A JPS61186414A JP S61186414 A JPS61186414 A JP S61186414A JP 2705085 A JP2705085 A JP 2705085A JP 2705085 A JP2705085 A JP 2705085A JP S61186414 A JPS61186414 A JP S61186414A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- generated
- heating
- cooling
- temp
- Prior art date
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- Pending
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、綱板等の残留応力改善方法に係わり、特に平
板、大型構造物等の一部分の残留応力を改善する方法に
関するものである。
板、大型構造物等の一部分の残留応力を改善する方法に
関するものである。
「従来の技術」
一般に、金属材料、例えば原子力や化学プラント等に多
用されているオーステナイト系ステンレス鋼等において
は、引っ張り応力と腐食因子とが共存する場合、腐食割
れが急速に進行することが知られている。
用されているオーステナイト系ステンレス鋼等において
は、引っ張り応力と腐食因子とが共存する場合、腐食割
れが急速に進行することが知られている。
従来、金属材料が鋼管等である場合は、管の中に冷却水
を挿通させながら管を誘導加熱して、管の内外面に降伏
点以上の熱応力が生じる温度差を与え、応力改善を必要
とする管の継ぎ目等に残留圧縮応力を発生させた状態と
する応力改善方法が考えられている。
を挿通させながら管を誘導加熱して、管の内外面に降伏
点以上の熱応力が生じる温度差を与え、応力改善を必要
とする管の継ぎ目等に残留圧縮応力を発生させた状態と
する応力改善方法が考えられている。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、このような方法は、直管等の単純な形状
には適用可能であるが、複雑な形状の大型構造物や平板
等には適用が困難であり、また、冷却水を送り込むこと
ができない場合には適用不可能になるという問題点があ
る。
には適用可能であるが、複雑な形状の大型構造物や平板
等には適用が困難であり、また、冷却水を送り込むこと
ができない場合には適用不可能になるという問題点があ
る。
本発明は、このような従来技術の問題点を有効に解決す
るとともに、形状の影響を受けることが少なく、一部分
に応力腐食割れや疲労発生の心配のある広い範囲の構造
物に適用可能である残留応力改善方法の提供を目的とす
るものである。
るとともに、形状の影響を受けることが少なく、一部分
に応力腐食割れや疲労発生の心配のある広い範囲の構造
物に適用可能である残留応力改善方法の提供を目的とす
るものである。
「°問題点を解決するための手段」
このような目的を達成するため、本発明は、被処理材の
表面の一部に冷やし金を接触させ冷却状態に保持する工
程と、冷却部分の周囲を加熱する工程とにより、冷却部
分の内層に降伏点以上の応ツノを発生させた後、前記加
熱部分を冷却して前記表面の一部に残留圧縮応力を付与
した状態にする乙のである。
表面の一部に冷やし金を接触させ冷却状態に保持する工
程と、冷却部分の周囲を加熱する工程とにより、冷却部
分の内層に降伏点以上の応ツノを発生させた後、前記加
熱部分を冷却して前記表面の一部に残留圧縮応力を付与
した状態にする乙のである。
「実施例」
以下、本発明に係る綱板等の残留応力改善方法を適用し
た一実施例を図面に基づいて工程順に説明する。
た一実施例を図面に基づいて工程順に説明する。
「一部表面の冷却工程」
第１図に示す綱板等の被処理材ｌの一部表面２の残留応
力を改善したいとき、該一部表面２を両側から挾持する
ように、一対の冷やし金３を図示例のごとく緊密に接触
させた状態とし、以下この状態を保持しておく、 「加熱工程」 第１図に破線で示す各矢印のように、一部表面２の周囲
を誘導加熱、ヒータ、バーナ等の適宜方法により加熱し
て、その伝導熱により両一部表面２の内層４の温度を上
昇させる。このとき、被処理材ｌの面方向の温度勾配は
、内層４の部分が第２図の実線で示すように緩やかに変
化し、冷やし金３で挾持されている部分が第２図の破線
で示すように急激に変化する状態となっている。
力を改善したいとき、該一部表面２を両側から挾持する
ように、一対の冷やし金３を図示例のごとく緊密に接触
させた状態とし、以下この状態を保持しておく、 「加熱工程」 第１図に破線で示す各矢印のように、一部表面２の周囲
を誘導加熱、ヒータ、バーナ等の適宜方法により加熱し
て、その伝導熱により両一部表面２の内層４の温度を上
昇させる。このとき、被処理材ｌの面方向の温度勾配は
、内層４の部分が第２図の実線で示すように緩やかに変
化し、冷やし金３で挾持されている部分が第２図の破線
で示すように急激に変化する状態となっている。
また、被処理材１の厚さ方向の温度勾配は、第３図に示
すように、厚さ寸法Ｔの中央部分が最大となる。
すように、厚さ寸法Ｔの中央部分が最大となる。
「熱塑性変形工程」
第２図及び第３図に示すように、一部表面２とその間の
内層４との温度差が、冷やし金３には挾まれている部分
において、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼の場
合２００℃〜４５０℃程度であるように、十分な大きさ
を有するときに、目的とする降伏点以上の応力を発生さ
せることができる。このとき、加熱に基づいて発生する
材料の伸びは、平均温度に左右されることになるが、平
均温度より高くなっている内層４では圧縮応力、また、
平均温度より低くなっている一部表面２では引っ張り応
力が発生する。
内層４との温度差が、冷やし金３には挾まれている部分
において、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼の場
合２００℃〜４５０℃程度であるように、十分な大きさ
を有するときに、目的とする降伏点以上の応力を発生さ
せることができる。このとき、加熱に基づいて発生する
材料の伸びは、平均温度に左右されることになるが、平
均温度より高くなっている内層４では圧縮応力、また、
平均温度より低くなっている一部表面２では引っ張り応
力が発生する。
つまり、加熱により冷やし金３に挾まれている部分にも
温度上昇に基づいて伸びが発生するが、伸びを発生させ
ている平均温度上昇よりも高くなっている内層４では、
圧縮応力が発生し、また、平均温度上昇よりも低くなっ
ている冷やし金３と接触している一部表面２では、引っ
張り応力が発生することになる。このとき、高温化によ
り内層４の降伏点が低下するために、圧縮方向の応力か
降伏点を越え、内層４に塑性変形を生じる。
温度上昇に基づいて伸びが発生するが、伸びを発生させ
ている平均温度上昇よりも高くなっている内層４では、
圧縮応力が発生し、また、平均温度上昇よりも低くなっ
ている冷やし金３と接触している一部表面２では、引っ
張り応力が発生することになる。このとき、高温化によ
り内層４の降伏点が低下するために、圧縮方向の応力か
降伏点を越え、内層４に塑性変形を生じる。
「冷却工程」
次いで、加熱を停止して自然冷却する等により゛加熱さ
れた部分を冷却し、一部表面２と内層４との温度が同一
になると、内層４の塑性変形による寸法の減少分だけ、
弾性圧縮力が生じるので、一部表面２に残留圧縮応力を
付与した状態とすることができるものである。
れた部分を冷却し、一部表面２と内層４との温度が同一
になると、内層４の塑性変形による寸法の減少分だけ、
弾性圧縮力が生じるので、一部表面２に残留圧縮応力を
付与した状態とすることができるものである。
なお、第１図例では、冷やし金３を常温状態等の冷却状
態に維持する手段についての説明を省略したが、冷やし
金３の内部または外部に水冷、空冷等の冷却手段を設け
る方法の他、被処理材１の一部に熱容量の大きなノズル
部品が一体に配設される場合等であると、その熱放散を
利用して低温状態の維持あるいは冷却を行なうことがで
きる。
態に維持する手段についての説明を省略したが、冷やし
金３の内部または外部に水冷、空冷等の冷却手段を設け
る方法の他、被処理材１の一部に熱容量の大きなノズル
部品が一体に配設される場合等であると、その熱放散を
利用して低温状態の維持あるいは冷却を行なうことがで
きる。
また、前記「一部表面の冷却工程」と「加熱工程」とは
、必ずしも説明した順序とすることを限定するものでは
ない。さらに、冷やし金３を接触させる部分は、片面と
することも可能である。
、必ずしも説明した順序とすることを限定するものでは
ない。さらに、冷やし金３を接触させる部分は、片面と
することも可能である。
「発明の効果」
以上説明したように本発明によれば、被処理材の表面の
一部に冷やし金を接触させて冷却状態に保持するととも
に、冷却部分の周囲を加熱することにより、冷却部分の
内層に降伏点以上の応力を発生させ、前記加熱部分の冷
却後に前記表面の一部に残留圧縮応力を付与した状態に
するものであるから、従来技術の問題点を有効に解決す
ることができるとともに、冷やし金を接触させ得る部分
であれば、複雑な形状、大型構造物等の制限を受けるこ
とが少なく、広範囲の鋼材等に適用可能となるとともに
、作業性が高い等の効果を奏するものである。
一部に冷やし金を接触させて冷却状態に保持するととも
に、冷却部分の周囲を加熱することにより、冷却部分の
内層に降伏点以上の応力を発生させ、前記加熱部分の冷
却後に前記表面の一部に残留圧縮応力を付与した状態に
するものであるから、従来技術の問題点を有効に解決す
ることができるとともに、冷やし金を接触させ得る部分
であれば、複雑な形状、大型構造物等の制限を受けるこ
とが少なく、広範囲の鋼材等に適用可能となるとともに
、作業性が高い等の効果を奏するものである。
第１図は本発明の綱板等の残留応力改善方法の一実施例
における概略説明図、第２図は第１図の■−■線に沿う
部分の温度分布図、第３図は第１図の■−■線に沿う部
分の温度分布図である。 ｌ・・・・・・被処理材、２・・・・・・一部表面、３
・・・・・・冷やし金、４・・・・・・内層。
における概略説明図、第２図は第１図の■−■線に沿う
部分の温度分布図、第３図は第１図の■−■線に沿う部
分の温度分布図である。 ｌ・・・・・・被処理材、２・・・・・・一部表面、３
・・・・・・冷やし金、４・・・・・・内層。
Claims (1)
- 被処理材の表面の一部に冷やし金を接触させ冷却状態に
保持する工程と、冷却部分の周囲を加熱する工程とによ
り、冷却部分の内層に降伏点以上の応力を発生させた後
、前記加熱部分を冷却して前記表面の一部に残留圧縮応
力を発生させることを特徴とする綱板等の残留応力改善
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2705085A JPS61186414A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 鋼板等の残留応力改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2705085A JPS61186414A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 鋼板等の残留応力改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186414A true JPS61186414A (ja) | 1986-08-20 |
Family
ID=12210243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2705085A Pending JPS61186414A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 鋼板等の残留応力改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186414A (ja) |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP2705085A patent/JPS61186414A/ja active Pending
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